一种无线安全监测报警装置的制造方法
【专利摘要】本实用新型公开了一种无线安全监测报警装置，包括检测装置，该检测装置通过GSM模块将检测信息传输至维护人员手机，维护人员手机通过短消息中心将检测信息传输至控制站，检测装置通过三相多功能电表、温度传感器和声音采集模块共同监控配电变压器，三相多功能电表将检测信息通过RS?485接口传输给微控制器，温度传感器将监测信息通过信号调理电路传输给微控制器，声音采集模块将检测信息通过S7?200PLC控制器传输给微控制器，微控制器通过RS?232接口连接GSM模块；利用现有的GSM网络通信，极大地节省了远程监控组网的成本，嵌入了微控制器PIC16F877的监测报警装置集成了电量及非电量检测、微控制器和GSM通信三种模块，实现了检测、自诊断和通信的一体化。
【专利说明】
一种无线安全监测报警装置
技术领域
[0001]本实用新型涉及无线监测技术领域，具体为一种无线安全监测报警装置。
【背景技术】
[0002]近年来，随着城区配电网负荷的急剧增加，导致配电变压器故障频繁发生。为保证城区配电变压器的安全运行，防止事故的发生和事故损失扩大，要求对城区分散的配电变压器进行实时监控和统一管理。
[0003]目前，一些配电变压器的维护方式是由负责某一地区的维护人员定期巡查该地区变压器的运行情况。这种方式使维护人员无法及时获得变电站的运行状态信息，尤其是当意外事故发生时，不能得到及时处理，从而配电供电系统的可靠性无法得到保证。
[0004]另外变压器直流偏磁是指交直流并列运行的网络在直流输电发生故障或单极闭锁时，在换流站周围区域内会产生地表电流，与其并行运行的交流输电系统中联络变压器会受到干扰，变压器接地中性点会产生直流分量。直流偏磁发生时，变压器运行声音变大，振动加剧，严重时会使变压器铁芯极度饱和，局部过热导致变压器损坏。变压器直流偏磁严重时也会使电网电压下降，电容器组过载，继电保护误动作，对系统运行产生危害。快速、准确地发现变压器直流偏磁是降低直流偏磁对设备、系统危害的关键。
【发明内容】
[0005]针对以上问题，本实用新型提供了一种无线安全监测报警装置，可以有效解决【背景技术】中的问题。
[0006]为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案:一种无线安全监测报警装置，包括检测装置，该检测装置通过GSM模块将检测信息传输至维护人员手机，所述维护人员手机通过短消息中心将检测信息传输至控制站，所述检测装置通过三相多功能电表、温度传感器和声音采集模块共同监控配电变压器，三相多功能电表将检测信息通过RS-485接口传输给微控制器，温度传感器将监测信息通过信号调理电路传输给微控制器，所述声音采集模块将检测信息通过S7-200PLC控制器传输给微控制器，所述微控制器通过RS-232接口连接GSM模块；
[0007 ]所述声音米集模块由电源模块、声控开关继电器、CPU、声控开关模拟电路、声控开关语音电路、延时Y电位器、延时X电位器和声音灵敏度电位器组成;所述电源模块给CPU、声控开关模拟电路以及声控开关语音电路供电，所述声控开关继电器、延时Y电位器、延时X电位器和声音灵敏度电位器直接连接于CPU上，所述声控开关语音电路通过声控开关模拟电路连接于CHJ上。
[0008]作为本实用新型一种优选的技术方案，所述微控制器采用8位单片微控制器PIC16F877。
[0009]作为本实用新型一种优选的技术方案，所述GSM模块采用带有S頂卡接口的GSM/通用分组无线业务模块CMS91-900/1800。
[0010]作为本实用新型一种优选的技术方案，所述电源模块通过将AC200V电源通过内部的整流桥电路与电容电阻分压电路转换成符合声音采集模块的直流电压。
[0011]与现有技术相比，本实用新型的有益效果是:利用现有的GSM网络通信，极大地节省了远程监控组网的成本，中国移动为网络的通信质量提供了可靠的保证。嵌入了微控制器PIC16F877的监测报警装置集成了电量及非电量检测、微控制器和GSM通信三种模块，实现了检测、自诊断和通信的一体化。该装置的应用将大大提高城区配电系统的自动化水平，为安全供电提供可靠的保证；
[0012]采用变压器偏磁声音变大这一特征获取声音信号，当变压器运行声音超过设定的门限值后，由声音采集模块采集信息，并由GSM模块发送短消息到维修人员手机上，达到快速报警的目的，设备不需安装在变压器本体，其安装与维护不影响变压器正常运行。
【附图说明】
[0013]图1为本实用新型结构不意图；
[0014]图2为本实用新型检测装置结构示意图。
[0015]图3为本实用新型声音采集模块结构示意图。
[0016]图中:1-检测装置;2-GSM模块;3-维护人员手机;4-短消息中心;5_控制站;6_二相多功能电表;7-温度传感器;8-声音采集模块;9-配电变压器；10-RS-485接口 ； 11-微控制器；12-信号调理电路；13-S7-200PLC控制器；14-RS-232接口 ； 15-电源模块；16-声控开关继电器;17-CPU; 18-声控开关模拟电路；19-声控开关语音电路;20-延时Y电位器;21-延时X电位器;22-声音灵敏度电位器。
【具体实施方式】
[0017]下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
[0018]实施例:
[0019]请参阅图1至图3，本实用新型提供一种技术方案:一种无线安全监测报警装置，包括检测装置1，该检测装置I通过GSM模块2将检测信息传输至维护人员手机3，所述维护人员手机3通过短消息中心4将检测信息传输至控制站5，所述检测装置I通过三相多功能电表6、温度传感器7和声音采集模块8共同监控配电变压器9，三相多功能电表6将检测信息通过RS-485接口 10传输给微控制器11，温度传感器7将监测信息通过信号调理电路12传输给微控制器11，所述声音采集模块8将检测信息通过S7-200PLC控制器13传输给微控制器11，所述微控制器11通过RS-232接口 14连接GSM模块2;所述GSM模块2采用带有SIM卡接口的GSM/通用分组无线业务模块01^91-900/1800，所述微控制器11采用8位单片微控制器PIC16F877；
[0020 ]所述声音采集模块8由电源模块丨5、声控开关继电器16、CPU17、声控开关模拟电路18、声控开关语音电路19、延时Y电位器20、延时X电位器21和声音灵敏度电位器22组成;所述电源模块15通过将AC200 V电源通过内部的整流桥电路与电容电阻分压电路转换成符合声音采集模块的直流电压，所述电源模块15给CPU17、声控开关模拟电路18以及声控开关语音电路19供电，所述声控开关继电器16、延时Y电位器20、延时X电位器21和声音灵敏度电位器22直接连接于CPU17上，所述声控开关语音电路19通过声控开关模拟电路18连接于CPU17上。
[0021 ]检测装置原理:能自动监测配电变压器的重要状态参数，包括变压器的三相负载电压、电流，冷却油温及环境温度。一旦出现异常情况立即向指定的维护人员手机和控制中心发送短消息报警。此外，它能够定期以短信服务(SMS)短消息的形式向控制端发送变压器状态报告，以便维护人员检查其运行状况;三相多功能电表对变压器的三相电流、电压及电能进行检测，并将模拟信号转换为PIC16F877可直接读取的标准数字信号。非电量测量对变压器冷却油的温度及环境温度检测。从温度传感器测得的模拟信号经信号调理电路转换为可被微处理器内置ADC读取的信号，送往PIC16F877的A/D转换器引脚。
[0022]微控制器:由美国Microchip公司生产的8位单片微控制器PIC16F877具有独特的精简指令集(RISC)结构，数据总线和指令总线分离的哈佛总线结构，使器件性能和运算速度大大提高。片内集成有8k的Flash可重复编程存储器，368Byte的数据存储器，256Byte的EEPROM数据存储器，3个定时/计数器，2个CCP模块，同步串行通信端口，8通道10位A/D转换器，以及时钟、看门狗等，具有上电复位、PWM输出、LCD驱动等功能，有40只引脚。由于片内集成的外围设备种类和数量多，使其外围电路大大简化。此外，此芯片还具有低功耗睡眠(SLEEP)模式，易于实现低功耗设计。
[0023]声控开关电源电路:该部分将AC200V电源通过内部的整流桥电路与电容电阻分压电路转换成符合声控系统工作的直流电压，提供给电路板工作。
[0024]声控开关语音电路:该部分电路主要感应外界语音信号，通过语音信号触发模块工作，从而使整个系统工作。
[0025]声控开关芯片模拟电路:将外界语音信号转变成模拟电压信号，使芯片工作。
[0026]声控开关继电器电路:当外界声音达到门限值并持续一段时间后，继电器常开接点闭合，向外输出一个开关量；当外界声音低于门限值并持续一段时间后，继电器常开接点断开。
[0027]模块还配置有延时Y电位器、延时X电位器和声音灵敏度电位器3个电位器，用来调节声音门限、延时时间X (声音大于门限值持续时间)、延时时间Y (声音小于门限值持续时间
[0028]本实用新型利用现有的GSM网络通信，极大地节省了远程监控组网的成本，中国移动为网络的通信质量提供了可靠的保证。嵌入了微控制器PIC16F877的监测报警装置集成了电量及非电量检测、微控制器和GSM通信三种模块，实现了检测、自诊断和通信的一体化。该装置在现场的简单测试，取得了较为理想的结果。该装置的应用将大大提高城区配电系统的自动化水平，为安全供电提供可靠的保证；
[0029]采用变压器偏磁声音变大这一特征获取声音信号，当变压器运行声音超过设定的门限值后，由声音采集模块采集信息，并由GSM模块发送短消息到维修人员手机上，达到快速报警的目的，设备不需安装在变压器本体，其安装与维护不影响变压器正常运行。
[0030]以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。
【主权项】
1.一种无线安全监测报警装置，其特征在于，包括检测装置(I)，该检测装置(I)通过GSM模块(2)将检测信息传输至维护人员手机(3)，所述维护人员手机(3)通过短消息中心(4)将检测信息传输至控制站(5)，所述检测装置(I)通过三相多功能电表(6)、温度传感器(7)和声音采集模块(8)共同监控配电变压器(9)，三相多功能电表(6)将检测信息通过RS-485接口(10)传输给微控制器(11)，温度传感器(7)将监测信息通过信号调理电路(12)传输给微控制器(11)，所述声音采集模块(8)将检测信息通过S7-200PLC控制器(13)传输给微控制器(11)，所述微控制器(11)通过RS-232接口( 14)连接GSM模块(2); 所述声音采集模块(8)由电源模块(15)、声控开关继电器(16)、CPU(17)、声控开关模拟电路(18)、声控开关语音电路(19 )、延时Y电位器(20 )、延时X电位器(21)和声音灵敏度电位器(22)组成;所述电源模块(15)给CPU(17)、声控开关模拟电路(18)以及声控开关语音电路(19)供电，所述声控开关继电器(16)、延时Y电位器(20)、延时X电位器(21)和声音灵敏度电位器(22)直接连接于CPU(17)上，所述声控开关语音电路(19)通过声控开关模拟电路(18)连接于CPU( 17)上。2.根据权利要求1所述的一种无线安全监测报警装置，其特征在于:所述微控制器(II)采用8位单片微控制器PIC16F877。3.根据权利要求1所述的一种无线安全监测报警装置，其特征在于:所述GSM模块(2)采用带有S頂卡接口的GSM/通用分组无线业务模块CMS91-900/1800。4.根据权利要求1所述的一种无线安全监测报警装置，其特征在于:所述电源模块(15)通过将AC200V电源通过内部的整流桥电路与电容电阻分压电路转换成符合声音采集模块的直流电压。
【文档编号】G01R31/00GK205594103SQ201620411274
【公开日】2016年9月21日
【申请日】2016年5月9日
【发明人】林楠, 杨浩, 章玲玲, 肖勇才
【申请人】国网江西省电力科学研究院, 国家电网公司